Escola Secundária com 3º Ciclo do Ensino Básico Dr. Joaquim de Carvalho 3080-210 Figueira da Foz
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3º Teste de Avaliação Avaliação de Física 12º ano, turma E+ E+J
8 de Fevereiro de 2007
GRUPO I (Versão 1) 1) Nas cinco questões deste grupo são indicadas cinco hipóteses, A, B, C, D e E, das quais só uma está correcta. Escreva, na sua folha de prova, a letra correspondente à alternativa que seleccionou.
1. Duas bolas de bronze, 1 e 2, de massas iguais, foram suspensas das extremidades de dois fios, de modo a constituírem dois pêndulos (figura 1). A bola 1 foi abandonada de uma certa altura, desceu e veio colidir com a bola 2, que estava em repouso (figura 1 a). Após a colisão, a bola 2 subiu até 81% da altura de onde havia sido abandonada a bola 1, enquanto esta última subiu apenas 1% da altura de onde havia sido abandonada (figura 1 b).
Figura 1
Figura 1 b
Figura 1 a
Seleccione a alternativa que completa correctamente a frase: Nesta colisão … (A) … o momento linear do sistema conserva-se, mas a energia cinética não. (B) … o coeficiente de restituição é igual a 1. (C) … o momento linear e a energia cinética do sistema conservam-se. (D) … o momento linear e a energia cinética do sistema não se conservam. (E) … o momento linear do sistema não se conserva, mas a energia cinética sim.
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Professor: Carlos Portela
2. Suponha que as bolas, referidas no exercício anterior, são constituídas de um material adesivo, de modo que após o choque seguem juntas. Se a bola 1 partir de uma altura
h
em relação ao ponto mais baixo da
trajectória, seleccione a alternativa que permite escrever uma afirmação correcta. O módulo da velocidade do sistema constituído pelas duas bolas, imediatamente após a colisão, é... (A)
v = 2 gh
(B)
v = gh
(C) (D) (E)
gh 2 gh v= 2 v = 2 gh v=
3. Um certo corpo é abandonado no fundo de um recipiente que contém água e sobe até ficar em equilíbrio, com metade do seu volume imerso. Considere desprezáveis todas as forças dissipativas, ou seja, despreze a viscosidade da água. Durante a subida e enquanto o corpo está totalmente imerso na água, podemos afirmar: (A) O módulo da impulsão é igual ao módulo do peso do corpo e o movimento é uniforme. (B) O módulo da impulsão é menor do que o módulo do peso do corpo e o movimento é uniformemente retardado. (C) O módulo da impulsão é maior do que o módulo do peso do corpo e o movimento é uniformemente acelerado. (D) O módulo da impulsão vai diminuindo, à medida que o corpo sobe, até igualar metade do módulo do peso do corpo. (E) O módulo da impulsão vai diminuindo, à medida que o corpo sobe, até igualar o módulo do peso do corpo.
4. Uma esfera pequena de massa
m , é largada de grande altura. Depois de ter caído 100 m, a esfera atingiu a
velocidade terminal. O trabalho realizado pela força de resistência do ar que actuou na esfera nos primeiros 100 m de queda é, em módulo: (A) Maior do que o trabalho realizado pela força de atrito nos 100 m seguintes (também considerado em módulo) (B) Igual a
100mg .
(C) Igual ao trabalho realizado pela força de atrito nos 100 m seguintes (também considerado em módulo). (D) Menor do que
100mg .
(E) Igual à variação de energia cinética da esfera.
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5. Qual dos seguintes gráficos traduz correctamente o modo como a intensidade do campo gravítico, uma massa criadora
M
G
varia com a distância
r
a essa massa?
G
G
G
G
GRUPO II 1. Numa pista de gelo plana e horizontal (figura 2), um bailarino de 65 kg e uma bailarina de 45 kg, enlaçados, deslizam a 2,0 m/s no sentido positivo do eixo Ox indicado na figura 2. Num dado instante, a bailarina empurra o seu par e este fica praticamente parado. Considere desprezáveis todos os atritos. 1.1. Determine, enunciando a lei que aplica, a velocidade da bailarina imediatamente após se ter separado do seu par. 1.2. Qual foi o impulso da força que a bailarina exerceu sobre o seu par? 1.3. Determine o deslocamento do centro de massa do par de bailarinos, durante os 2,0 s que se seguiram à separação.
Figura 2
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r G , de
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2. A figura 3 representa, em esquema, um tubo em U contendo dois líquidos não miscíveis, água e óleo X. A altura da coluna de óleo, relativamente à superfície de separação dos dois líquidos, é de 10,1 cm. O desnível entre as superfícies livres dos dois líquidos é de 1,1 cm. Considere
ρ água = 1,0 × 10 3 kg m -3
2.1. Calcule a massa volúmica do óleo X.
1,1 cm
2.2. Um corpo homogéneo pesa 1,00 N no ar e 0,60 N quando está totalmente imerso no óleo X.
10,1 cm
Calcule: 2.2.1. a impulsão exercida pelo óleo X sobre o corpo; 2.2.2. a massa volúmica do material de que é feito o corpo.
Figura 3
3. Num cano horizontal com 2,0 cm de diâmetro interior corre água à taxa de 0,40 litros por segundo, sendo a pressão igual a 1,50 atm. O cano tem um estrangulamento onde a secção transversal interior tem 1,00 cm2 de área. Considere que
ρ água = 1,0 × 10 3 kg m -3 e que 1 atm = 1,013 × 10 5 Pa .
Calcule: 3.1. a velocidade da água na região do estrangulamento; 3.2. a pressão da água na região do estrangulamento.
4. Uma rajada de vento com velocidade
v , passa por cima de uma placa de telhado com a área A . Considere que a pressão no interior da casa é igual à pressão atmosférica normal p0 e que ρ é a densidade do ar. 4.1. Mostre que o módulo da resultante das forças de pressão que actuam sobre o telhado é dado por:
F=
1 ρ v2 A 2
5. Considere um planeta P de raio
Rp = 2RT (RT = raio
da Terra ) e densidade
ρ P = 2ρ T (ρ T =
densidade média da Terra ) . 5.1. Relacione as acelerações da gravidade no planeta P e na Terra.
6. Dois satélites A e B orbitam a Terra a altitudes iguais a
1 RT 2
e
RT (RT = raio da Terra )
, respectivamente.
6.1. Relacione: 6.1.1. os seus períodos orbitais com base na 3ª lei de Kepler; 6.1.2. as suas velocidades orbitais com base na lei da gravitação universal. 6.2. Tendo em conta que o movimento de rotação da Terra, distingue peso de força gravítica.
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